MOF，2025年诺贝尔化学奖

时间：2025-10-13     作者：X-MOL【转载】

10月8日，瑞典皇家科学院公布了2025年诺贝尔化学奖的最终归属，日本京都大学Susumu Kitagawa教授、澳大利亚墨尔本大学Richard Robson教授、加州大学伯克利分校Omar M. Yaghi教授因“金属有机框架的发展”而获奖。

Susumu Kitagawa，1951年生于日本京都，1979年日本京都大学获博士学位，现任日本京都大学教授。Richard Robson，1937年生于英国格鲁斯本，1962年英国牛津大学获博士学位，现任澳大利亚墨尔本大学教授。Omar M. Yaghi，1965年生于约旦安曼，1990年美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校获博士学位，现任美国加州大学伯克利分校教授。

Susumu Kitagawa、Richard Robson和Omar Yaghi开发了金属有机框架（MOF），这是一种全新的划时代的分子结构。在MOF中，金属离子节点和有机桥联配体通过配位键在三维空间中连接，形成包含孔隙的晶体材料。通过改变MOF构建过程中所使用的金属离子及配体，化学家可以设计近乎无穷种类的材料。MOF具有结构明确、孔尺寸均一且可调、比表面积大等优势，在诸多领域表现出光明的应用前景，比如来捕获和存储特定的物质，甚至驱动化学反应或导电。“金属有机框架具有巨大的潜力，为具有新功能的定制材料带来了前所未见的机会，”诺贝尔化学委员会主席Heiner Linke如是说。

这一切始于1989年，Richard Robson将带正电的铜离子与一个四臂分子结合，每条臂末端的分子都有腈基团，可以与带正电的铜离子相互作用。当它们结合在一起时，就形成了一种有序的晶体材料，结构就像一颗镶嵌着无数孔洞的钻石。Robson立即意识到这种分子结构的潜力，但它不太稳定，很容易分解。

随后，Susumu Kitagawa和Omar Yaghi为这种分子构建方法带来了了巨大的改进。1992年至2003年间，他们分别取得了一系列革命性的发现。Kitagawa展示了气体可以从结构中进出，并预测MOF可以变得具有柔性。Yaghi构造了一种非常稳定的MOF，并表明可以通过合理的设计对其进行修饰，从而赋予它新的、理想的性能。

在这些获奖者的突破性发现之后，化学家们已经构建了成千上万种不同的MOF。其中一些可能有助于解决人类面临的一些最大挑战，包括从水中分离PFAS，分解环境中的药物残留，捕获空气或工业废气中的二氧化碳，以及从沙漠空气中收集水。

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